1、使用 Keil进行 stm32的程序开发本章的上一节向读者介绍了 Keil MDK的安装流程与在 Keil MDK的 Vision4 集成开发环境下进行stm32工程的建立方法。本节我们就来看看如何使用 Keil MDK开发工具进行 stm32应用程序的开发。在此之前有必要向大家介绍几个名词，Keil、MDK、Vision4、RealView、RVCT、JLINK 还有 RVDS，这些名词分别表示什么，有什么从属关系呢？相信很多读者并没有明确的概念，现在简单的说明一下：Keil：这个大家应该最为熟悉，Keil 其实是一家公司的名字，而这家 Keil公司由两家私人公司联合运营，分别是德国慕尼黑的
2、 Keil Elektronik GmbH和美国德克萨斯的 Keil Software组成。大家很熟悉的 keil C51就是从 Keil Software手中诞生的。但是在 2005年， Keil公司被 ARM公司收购。值得一提的是，Keil 公司只有区区 20多名员工，却仍然做出了伟大的作品。MDK：MDK 全称 Microcontroller Develop Kit，意为微控制器开发套件。ARM 收购 Keil公司的意图在于进军微控制器（也就是我们常说的单片机）领域，MDK 就是这种意图下的产物。但我们一般仍称之为Keil MDK而不是 ARM MDK，Keil MDK 作为一个套件，包
3、含了一系列软件模块。包括 Keil公司的 IDE 环境”Vision”，ARM 公司的编译器 RVCT，Flash 烧写软件模块等。Vision4：Vision4 是 Keil公司的 IDE环境”Vision”的第四个版本，从根本上来说Vision4 是一个开发环境，并不必须包含编译器、仿真、烧写等模块。比如 AVR单片机的一个开发环境WinAVR（又称 GCCAVR）就不包含仿真调试器，也不包含烧写模块。值得一提的是，家喻户晓的 Keil C51正是基于 Vision2 开发环境，所以 Vision4 的界面和 Vision2 非常的相似，很有利于广大习惯于Vision2 开发环境的开发人员
4、转向使用 Vision4 进行 stm32的开发。RealView：是 ARM公司编译工具的名称。其首字母就是下文提到的 RVCT中的R。RVCT：全称为 RealView Compilation Tools，意为 RealView编译工具。是 ARM公司针对自身 ARM系列CPU开发的编译工具，其主要由：ARM/Thumb 汇编器 armasm连接器 armlink格式转换工具 fromelf库管理器 armarC 和 C+应用程序库工程管理组成，这些模块都被嵌入到了集成 Keil Vision4开发环境里（但绝不仅是 Keil Vision4）。值得一提的是，ARM 公司作为 ARM处理器
5、的设计者，其编译工具 RVCT的性能与表现是无与伦比的，没有任何一套编译工具能取代其成为首选。RVDS：全称为 RealView Developer Suite，意为 RealView开发套件。是 ARM公司为方便用户在 ARM芯片上进行应用软件开发而推出的一整套集成开发工具。该套工具包括软件开发套件和硬件仿真工具，是软硬件结合的套件。RVDS 的价格十分的高昂，但功能也十分的强大，基本不会在普通企业和个人用户手中出现。J-Link：J-Link 是 SEGGER公司为支持仿真 ARM内核芯片推出的 JTAG仿真器。配合 IAR EWAR，ADS，KEIL，WINARM，RealView 等集
6、成开发环境支持所有 ARM7/ARM9/Cortex内核芯片的仿真，通过 RDI接口和各集成开发环境无缝连接，操作方便、连接方便、简单易学，是学习开发 ARM最好最实用的开发工具。笔者使用的就是 J-Link仿真器，并且推荐各位读者使用 J-Link仿真器进行 stm32工程的开发。OK，名词解释完毕，相信各位读者看完之后，以后不会再秉持“我使用 Keil编译器”或者“我正在下载 RVDS”这种看似内行本质外行的言论了_。本书选用 Keil Vision4 作为本书中工程实例的开发环境，原因在于其软件操作方式简单，功能齐全，有 Keil C51开发经历的读者朋友可以很快上手。而且作为 ARM公
7、司旗下根正苗红的 IDE，相信 ARM公司是不会让自家孩子在外边献丑的。一般情况下，我们会使用 IDE做以下事情：1、编写程序代码。2、编译程序。3、烧写程序。4、调试程序，包括查看变量、内存、寄存器，时间跟踪分析、甚至可以调用虚拟打印窗和虚拟逻辑分析仪用以显示程序输出。5、输出需要的文件如 Hex、Bin、Lib 等我们就遵循以上几条思路，来看看我们的 Keil Vision4 如何实现这些功能。首先请读者准备好一块至少拥有一个最小系统的 stm32硬件环境，J-Link 仿真器，然后依照上一节的办法建立一个 stm32的工程，建立完毕后请将如下代码作为 main.c文件的内容：#inclu
8、de “stm32f10x_lib.h“u32 Stm32IdHigh = 0;u32 Stm32IdMed = 0;u32 Stm32IdLow = 0;void RccInitialisation(void);int main(void)RccInitialisation();Stm32IdLow = *(u32*)0x1FFFF7E8);Stm32IdMed = *(u32*)0x1FFFF7EC);Stm32IdHigh = *(u32*)0x1FFFF7F0); while(1);void RccInitialisation(void)ErrorStatus HSEStartUpSt
9、atus;RCC_DeInit();RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();if(HSEStartUpStatus = SUCCESS)RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
10、RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);RCC_PLLCmd(ENABLE);while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) = RESET);RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);键入如上代码完成后按下 ctrl + S进行保存。然后我们来看看在开始代码编译调试之前需要进行哪些设置工作。1、右键点击 project区工程组中的顶部”MyFirstJob “，在弹出的右键菜单中选
11、择”Option for Target MyFirstJob”项，弹出设置窗口，如下图所示：在弹出的设置窗口 Option for Target MyFirstJob中，请读者执行如下操作：（1）切换到 Debug标签，选择 Use：Cortex M/R J-LINK/J-Trace，勾选 Load Application at Startup，Run to main()等，如下图所示：（2） 切换到 Utilities标签，选择 Use Target Driver For Flash Programming，并选择 Cortex M/R J-LINK/J-Trace，点击 Settings，
12、在弹出的窗口中点击 Add按钮，根据读者自身的 stm32型号做出如下选择：如果使用的是 stm32f103x4或 stm32f103x6系列，则请选择 STM32F10X Low-density Flash；如果使用的是 stm32f103x8或 stm32f103xb系列，则请选择 STM32F10X Med-density Flash；如果使用的是 stm32f103xc、stm32f103xd 或 stm32f103xe系列，则请选择 STM32F10X High-density Flash；这里的 High、Med、Low 分别对应了 stm32中各种型号中的大、中、小容量 Flas
13、h型号。笔者使用的是 stm32f103rbt6，所以应该选择STM32F10X Med-density Flash。如下图所示：选定后依次点击 AddOK，完成 Option for Target MyFirstJob的设置。2、按下 F7进行编译，无错误和警告提示。3、在连接好硬件之后（包括 J-link驱动的安装）按下 ctrl + F5进入实时仿真状态，还需提及的是，ctrl + F5 操作不仅仅表示进入了仿真调试状态，而且还把程序真正的烧写进了 STM32的 FLASH空间里。4、可以看到进入仿真状态的 Keil Vision4 在界面上多了不少变化： * 多出调试工具栏：其中上面分
14、别有 Reset（复位）、Run（全速运行）、Step （单步进入函数内部）、Step Over（单步越过函数）、Step Out（单步跳出函数）等图标； * 多出一个汇编跟踪窗口； * 多出一个命令提示窗口；如下图所示：当然这些窗口可以根据需要随时关闭或开启。5、很值得说一下 Reset（复位）、Run（全速运行）、Step（单步进入函数内部）、Step Over（单步越过函数）、Step Out（单步跳出函数）这几个按钮的作用：Reset：复位按钮，其作用是让程序回到程序的起始处开始执行，注意这相当于一次软复位，而不是硬件复位；Run：全速运行按钮，其作用是使程序全速运行；Step：单步进
15、入函数内部按钮，如果当前语句是一个函数调用（任何形式的调用），则按下此按钮进入该函数，但只运行一句 C代码；Step Over：单步越过，无论当前是任何功能的语句，按下此按钮后都会执行至下一条语句；Step Out：单步跳出函数，如果当前处于某函数内部，则按下此按钮则运行至该函数退出后的第一条语句；此外经常用到的还有两个按钮：“Start/Stop Debug Session”、“Insert/Remove Breakpoint”，分别是“开启/关闭调试模式”和“插入/解除断点”，分别对应快捷键 Ctrl + F5和 F9。最后笔者建议读者应该尽快熟悉这些调试工具按钮所对应的快捷键，如全速运行
16、 Run按钮对应 F5按键，单步运行 Step对应 F10按键等。熟悉使用这些快捷键一定能极大地提高调试程序的效率。6、首先请读者是光标停留在程序中“while(1);”一句所在行，按下 F9设置断点，并随即按下 F5执行全速运行。很快可以看到程序停在了 while(1);一行，如下图所示。因为程序很短小，对于 72MHz主频的 STM32来说，花费的时间只有几个 us。7、解释一下该程序的作用，首先在程序顶部进行三个外部变量 Stm32IdHigh、Stm32IdMed、Stm32IdLow 的定义。随后调用RccInitialisation()函数对 STM32的时钟进行配置。然后读出 S
17、TM32整个存储空间中起始地址为0x1FFFF7E8、0x1FFFF7EC、0x1FFFF7F0 的数据，分别保存在三个外部变量中。事实上，这三个地址所存放的是 STM32本身所自带的全球唯一身份识别码（ID）。每一片 STM32都拥有与任何其他一片任何型号的 STM32器件不同的 ID码，这对数据加密有重要意义。8、如何查看变量的值呢？有两种办法，一是将光标置于该变量上，大约 1秒钟之后该变量的值会在光标附近浮现。这种方法经常使用在仅仅查看单个变量的值的情形中。第二种办法是使用 Vision4 的 Watch窗口，操作流程如下：依次点击 View Watch Windows Watch 1
18、/ Watch 2，此时会根据选择出现 Watch 1或 Watch 2窗口。随后使用光标拖选想要查看的变量并拖放到该 Watch中即可查看到该变量的当前值。将三个变量都添加进 Watch 1窗口之后，界面如下所示：可以看到这三个变量的值分别为 Stm32IdHigh = 0x87203743、Stm32IdMed = 0x51508248、Stm32IdLow = 0x066Bff52。9、我们都知道，变量一定是存放在 STM32内部的存储空间中（无论是 FLASH空间还是 RAM空间），那理所当然的这些存储空间应该也是可以查看的。操作流程如下：依次点击 View Memory Window
19、s Memory 1 / Memory 2 / Memory 3 / Memory 4，此时根据选择出现 Memory窗口。在该 Memory窗口中填入所要查看的存储地址（此处填入 0x1FFFF7E8，注意前面的 0x不能省略），按下回车键后 Memory窗口的内容发生跳转，如下图所示：我们可以看到，从 0x1FFFF7E8地址处开始的数据分配情况如下：0x1FFFF7E8：52 FF 6B 060x1FFFF7EC：48 82 50 510x1FFFF7F0：43 37 20 87 在第 8点的时候我们列出了 Stm32IdHigh、Stm32IdMed、Stm32IdLow 三个变量的值
20、分别为 Stm32IdLow = 0x066Bff52、Stm32IdMed = 0x51508248、Stm32IdHigh = 0x87203743。细心的读者可以发现存储区空间的数据和这三个变量有这“一样”却有“不一样”的地方。一样在于数据的大小是一致吻合的，不一样在于数据的排列顺序却颠倒了。这就是所谓的小端格式：低地址中存放的是字数据的低字节，高地址存放的是字数据的高字节。（注意 Memory窗口中，地址是从左往右，从上往下递增的）10、此外 Vision4 开发环境中较为经常用到的功能还有文件查找（Find in Files）、分析仪（Analysis Window）、寄存器组（Register Window）等。这些功能模块可以在菜单栏里面轻易地找到并启用。以上就是使用 Keil MDK开发工具进行 STM32开发应用的所必须的基本操作，读者要在接触 Keil MDK的早期熟悉软件的基本使用方法，并在此基础上逐步探索 Keil MDK的一些高级功能，特别是一系列快捷键的使用，对日后进行程序开发必定大有裨益。
